presseinformation
Werbung
Innovationsforum Thermoelektrik PRESSEINFORMATION angaris GmbH • Heinrich-Damerow-Str. 1 • 06120 Halle (Saale) • Tel. (0345) 27 99 64 50 • Fax: (0345) 27 99 64 51 E-Mail: [email protected] • www.angaris.de 14. und 15. Februar 2008 Halle/Saale Kongress- und Kulturzentrum Inhalt Energie scheinbar aus dem Nichts Seite 2 Mobiler Strom ohne Steckdose Seite 3 Viele Partner – ein Ziel Seite 5 Den Durchbruch im Blick Seite 7 Wie funktioniert Thermoelektrik? Seite 8 Angaris: Innovation aus Halle Seite 9 Vortragsprogramm Innovationsforum Seite 10 www.forum-thermoelektrik.de –– MEDIENKONTAKTE: Pressebüro Lies • Gr. Gosenstraße 36 • 06114 Halle (Saale) • Tel. (0345) 23 10 50 Fax: (0345) 23 10 57 • E-Mail: [email protected] • www.pressebuero-lies.de Innovationsforum Thermoelektrik PRESSEINFORMATION angaris GmbH • Heinrich-Damerow-Str. 1 • 06120 Halle (Saale) • Tel. (0345) 27 99 64 50 • Fax: (0345) 27 99 64 51 E-Mail: [email protected] • www.angaris.de 14. Februar 2008 - Kurzfassung Energie scheinbar aus dem Nichts Mit thermoelektrischen Effekten beschäftigt sich ein Innovationsforum, das am 14. und 15. Februar 2008 in Halle stattfindet. Unter Federführung des halleschen Forschungsunternehmens angaris diskutieren rund hundert Wissenschaftler, Forscher und Unternehmer über die Perspektiven dieser Technologie. Sachsen-Anhalts Wirtschaftsstaatssekretär Detlef Schubert sagte zur Eröffnung: „Solche Foren bieten eine gute Chance, sicher herausbildende Innovationspotenziale mit Wachstumschance für die Region zu beflügeln. Der Ansatz des Bundes, die Bildung von Netzwerken zu unterstützen, geht hier Hand in Hand mit der Strategie des Landes, die die stärkere Verflechtung von Wissenschaft und Wirtschaft fördert.“ Im Ergebnis der hallschen Veranstaltung sollen weiterreichende Projekte entstehen, die neue massenweise Anwendungen ermöglichen und mittelfristig auch Arbeitsplätze in Sachsen-Anhalt schaffen sollen. Die Forschung im Bereich Thermoelektrik zielt auf die Gewinnung von Strom durch Temperaturunterschiede ab. Mit diesem Innovationsforum - so Geschäftsführer Bernd Engers - will angaris in Zusammenarbeit mit der Universität Halle-Wittenberg und weiteren Forschungseinrichtungen wie Max-Planck-Gesellschaft und Fraunhofer Institut die Stadt Halle zu einem renommierten Standort in Sachen Thermoelektrik ausbauen. Innovationsforen werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Seit 2001 wird damit in den Neuen Bundesländern im Rahmen der Innovationsinitiative „Unternehmen Region“ das Vernetzen von Wirtschaft und Wissenschaft angeregt, um so Cluster wachsen zu lassen. In Sachsen-Anhalt sind in dieser Zeit 15 Innovationsforen initiiert worden. –– MEDIENKONTAKTE: Pressebüro Lies • Gr. Gosenstraße 36 • 06114 Halle (Saale) • Tel. (0345) 23 10 50 Fax: (0345) 23 10 57 • E-Mail: [email protected] • www.pressebuero-lies.de Innovationsforum Thermoelektrik PRESSEINFORMATION angaris GmbH • Heinrich-Damerow-Str. 1 • 06120 Halle (Saale) • Tel. (0345) 27 99 64 50 • Fax: (0345) 27 99 64 51 E-Mail: [email protected] • www.angaris.de 14. Februar 2008 Mobiler Strom ohne Batterie Das ist kein Märchen: Der Mensch kann Energie erzeugen, ohne sich überhaupt zu bewegen. Das bedeutet leider nicht, dass er nicht mehr arbeiten muss. Denn dieses Stromwunder reicht bislang nur für kleine Dienstleistungen. Die aber können es in sich haben und sogar Leben retten. Ein verletzter Skifahrer zum Beispiel versorgt allein durch die Temperaturdifferenz seines Körpers mit der eiskalten Umwelt einen Minisender mit Energie, der dann ein Peilsignal absetzt. Thermoelektrischer Effekt heißt das Prinzip, das man sich hier zunutze macht. Schon bei geringen Temperaturunterschieden entsteht in einem Material eine Spannung. Wenn die angezapft wird, können damit Uhren oder Sensoren verschiedener Art betrieben werden. Wie etwa in der Marssonde Voyager. Seit Jahrzehnten fliegt sie durchs All und speist ihre technischen Instrumente mit Hilfe eben dieses thermoelektrischen Effektes. Um die Energiegewinnung zu starten, ist nichts weiter nötig als ein ganz bestimmtes Material. Das verbindet die Wärmequelle auf der einen und die kältere Umwelt auf der anderen Seite, und steht so unter Strom. Es gibt unzählige alltagsnahe Anwendungsmöglichkeiten: als Autobatterie, umweltfreundliches Kühlmittel für Kühlschränke, in der Sportsensorik oder als batterieloser Heizkostenzähler. Wie mit Hilfe thermoelektrischer Wandler sogar „intelligente“ Gebäude mit einer autarken Sensorik ihre Klimatisierung selbstständig regeln können, auch daran wird geforscht. In jüngster Zeit ist es Wissenschaftlern im Labor gelungenen, die Effizienz der thermoelektrischen Stoffe zu verdreifachen. Damit hat ein weltweiter Wettlauf begonnen, die Produkte wettbewerbstauglich produzieren zu können. Die Technik scheint simpel, aber sie ist noch nicht reif für einen Massenmarkt. Was fehlt sind geeignete Materialien, die sich kostengünstig und in ausreichende Menge herstellen lassen. Um diese wirtschaftliche Barriere zu überwinden, treffen sich Ingenieure und Wissenschaftler aus ganz Deutschland zum Innovationsforum Thermoelektrik. In Halle im Kongress- und Kulturzentrum stecken sie am 14. und 15. Februar 2008 die Köpfe zusammen und bündeln ihre –– MEDIENKONTAKTE: Pressebüro Lies • Gr. Gosenstraße 36 • 06114 Halle (Saale) • Tel. (0345) 23 10 50 Fax: (0345) 23 10 57 • E-Mail: [email protected] • www.pressebuero-lies.de Innovationsforum Thermoelektrik PRESSEINFORMATION angaris GmbH • Heinrich-Damerow-Str. 1 • 06120 Halle (Saale) • Tel. (0345) 27 99 64 50 • Fax: (0345) 27 99 64 51 E-Mail: [email protected] • www.angaris.de Mobiler Strom ohne Batterie / Seite 2 Erfahrungen. Nicht ohne Grund wurde Halle als Ort des Geschehens ausgewählt. In der Saalestadt hat man das Potenzial der Thermoelektrik längst erkannt. Physiker tüfteln hier seit einigen Jahren an Möglichkeiten, dieses Phänomen zu nutzen. So ist eine intensive Partnerschaft entstanden zwischen dem Interdisziplinären Zentrum für Materialwissenschaften der Universität Halle-Wittenberg und dem Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik auf der wissenschaftlichen Seite sowie dem Forschungsunternehmen angaris als praxisnaher Mittler gewerblicher Nutzung. Das Treffen in Halle ist der Auftakt zu mehreren Veranstaltungen unter dem Dach des Innovationsforums Thermoelektrik. Hier soll die Ideen angeschoben angeschoben und bei zwei weiteren Treffen in Chemnitz (13. März 2008) und Freiburg im Breisgau (Anfang April) die Zusammenarbeit ausgebaut werden. Zum Ausklang am 24. April 2008, wiederum in Halle, werden konkrete Projekte definiert. Mittelfristig erhofft man sich dadurch Impulse für den Arbeitsmarkt in Sachsen-Anhalt. Weltweit soll im Bereich Thermoelektrik ab dem Jahr 2010 ein Markt von zehn Milliarden Euro entstehen. –– MEDIENKONTAKTE: Pressebüro Lies • Gr. Gosenstraße 36 • 06114 Halle (Saale) • Tel. (0345) 23 10 50 Fax: (0345) 23 10 57 • E-Mail: [email protected] • www.pressebuero-lies.de Innovationsforum Thermoelektrik PRESSEINFORMATION angaris GmbH • Heinrich-Damerow-Str. 1 • 06120 Halle (Saale) • Tel. (0345) 27 99 64 50 • Fax: (0345) 27 99 64 51 E-Mail: [email protected] • www.angaris.de 14. Februar 2008 Viele Partner – ein Ziel Das Innovationsforum Thermoelektrik wurde von der halleschen Firma angaris GmbH initiiert. Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, setzt es sich zum Ziel, die Zusammenarbeit von Wissenschaft und Wirtschaft im Bereich Thermoelektrik zu intensivieren, um neue Anwendungsgebiete für diese Technologie auszuloten und Deutschland im internationalen Vergleich wettbewerbsfähig zu halten. Das regionale Potenzial ist groß. Wichtige Partner aus der Forschung sind das Interdisziplinäre Zentrum für Materialwissenschaften und das Institut für Informatik der Universität Halle, das Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle, das Institut für Mikro- und Sensorsysteme der Universität Magdeburg sowie das Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik in Halle. Als weiteres privatwirtschaftliches Unternehmen ist neben der angaris GmbH auch die ebenfalls in Halle angesiedelte Tec Com GmbH dabei. Überregionale Partner sind etwa das Deutsche Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR) in Köln, das Institut für Photonische Technologien (IPHT) in Jena, das Leibniz-Institut in Dresden sowie die Fraunhofer Institute in Freiburg und Stuttgart. Zudem bringen mehrere zukunftsorientierte Firmen ihre Anwendungsmöglichkeiten und Praxiserfahrungen für thermoelektrische Verfahren ein. Bereits im November 2007 wurde das Konzept des Innovationsforums Thermoelektrik auf der Fachmesse für Elektrotechnik „Productronica“ in München vorgestellt. Potenzielle Teilnehmer, Projektpartner und Anwender konnten hier für das Innovationsforum gewonnen werden. Beim heutigen großen Kontakttreffen lernen Wissenschafter, Entwickler und Anwender einander kennen. Die Forscher erlangen hier einen Einblick in die Bedürfnisse der Wirtschaft, während sich die Unternehmen einen Überblick über die neuesten Entwicklungen verschaffen. Gemeinsame Ziele können so abgesteckt werden. –– MEDIENKONTAKTE: Pressebüro Lies • Gr. Gosenstraße 36 • 06114 Halle (Saale) • Tel. (0345) 23 10 50 Fax: (0345) 23 10 57 • E-Mail: [email protected] • www.pressebuero-lies.de Innovationsforum Thermoelektrik PRESSEINFORMATION angaris GmbH • Heinrich-Damerow-Str. 1 • 06120 Halle (Saale) • Tel. (0345) 27 99 64 50 • Fax: (0345) 27 99 64 51 E-Mail: [email protected] • www.angaris.de Viele Partner – ein Ziel / Seite 2 Auch die Entscheidungsträger in der Politik sollen hier für das Thema Thermoelektrik sensibilisiert werden. Der heutigen Veranstaltung folgen zwei Arbeitstreffen in Chemnitz sowie in Freiburg im Breisgau, bei der konkrete Projekte initiiert werden sollen. Das Meeting in Chemnitz am 13. März 2008 wird vom Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) durchgeführt und setzt daher den Fokus auf thermoelektrische Applikationen im Maschinenbau. Möglichkeiten der Anwendung sollen lokalisiert und erste Projekte besprochen werden. Bei der Veranstaltung in Freiburg Anfang April hingegen steht die Wissenschaft im Vordergrund. Ihre Ziele bei der Entwicklung von Materialien und Bauelementen sollen abgeglichen werden mit den Anforderungen, die von der Industrie formuliert wurden. Zum Abschluss des Innovationsforums Thermoelektrik steht ein weiteres Treffen in Halle an. Die Ergebnisse der vorangegangenen Veranstaltungen werden dann zusammengefasst, so dass sich eine gemeinsame Strategie für Wissenschaft und Industrie erschließt. Konkrete Produktideen sowie wissenschaftliche Ziele stehen fest und können gemeinsam umgesetzt werden. Auf diesem Wege treibt das Innovationsforum Thermoelektrik die für ganz Deutschland wichtige Grundlagenforschung in einer zukunftsträchtigen Branche ergebnisorientiert voran. Weitere Informationen über das Innovationsforum Thermoelektrik gibt’s im Internet auf www.forum-thermoelektrik.de. –– MEDIENKONTAKTE: Pressebüro Lies • Gr. Gosenstraße 36 • 06114 Halle (Saale) • Tel. (0345) 23 10 50 Fax: (0345) 23 10 57 • E-Mail: [email protected] • www.pressebuero-lies.de Innovationsforum Thermoelektrik PRESSEINFORMATION angaris GmbH • Heinrich-Damerow-Str. 1 • 06120 Halle (Saale) • Tel. (0345) 27 99 64 50 • Fax: (0345) 27 99 64 51 E-Mail: [email protected] • www.angaris.de 14. Februar 2008 Den Durchbruch im Blick Trotz der Vorteile der Thermoelektrik ist ihre industrielle Anwendung noch nicht so verbreitet wie die von Windrädern oder Solarzellen. Derzeit ist die Technologie längst nicht so effizient, wie sie sein könnte. Aufgrund noch fehlender optimierter Werkstoffe beträgt der Wirkungsgrad eines Thermogenerators nur sieben Prozent. Dies zu ändern, hat sich das Innovationsforum Thermoelektrik auf die Fahnen geschrieben, denn diese Grenze limitiert den gegenwärtigen Markt. Daher hat die Entwicklung effektiverer Werkstoffe oberste Priorität. Bereits in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurden einige grundlegende Entdeckungen gemacht, die die Beziehung von Wärme und elektrischer Energie beschreiben. Nach 50 Jahren des Stillstands brachte die Nanotechnologie am Anfang dieses Jahrzehnts neue Ansätze. Kürzlich gelang ein weiterer wichtiger Fortschritt. Der Wirkungsgrad der Generatoren konnte verdreifacht werden. Dafür ist es nötig, die Physik ein wenig auszutricksen. Das gesuchte Material wandelt Wärme besonders effizient in Strom um und muss dafür zwei Eigenschaften besitzen, die nah beieinander liegen. So soll der Stoff zwar Wärme sehr gut leiten, Elektrizität hingegen nicht. Mehrere Ansätze zur Lösung des Problems werden deutschlandweit parallel verfolgt. Nanometer-dünne Schichten, die zwar den Wärmetransport behindern, aber nicht den Stromfluss, könnten eine Lösung sein. Ebenso funktionieren Nano-Kristalle, denn ihre Grenzflächen halten den Wärmedurchfluss auf. Experimentiert wird auch mit Erzen, deren Kristallstruktur thermoelektrisch aktive Elemente einsperren kann. –– MEDIENKONTAKTE: Pressebüro Lies • Gr. Gosenstraße 36 • 06114 Halle (Saale) • Tel. (0345) 23 10 50 Fax: (0345) 23 10 57 • E-Mail: [email protected] • www.pressebuero-lies.de Innovationsforum Thermoelektrik PRESSEINFORMATION angaris GmbH • Heinrich-Damerow-Str. 1 • 06120 Halle (Saale) • Tel. (0345) 27 99 64 50 • Fax: (0345) 27 99 64 51 E-Mail: [email protected] • www.angaris.de 14. Februar 2008 Wie funktioniert Thermoelektrik? Das thermoelektrische Prinzip dient der Energieumwandlung und kann als alternative Möglichkeit der Energiegewinnung betrachtet werden. Die Thermoelektrik ist eine umweltfreundliche Technologie und ordnet sich in eine Reihe mit der Nutzung von Windkraft und Sonnenlicht, wobei letztere auf einem ähnlichen Umwandlungsprinzip beruht. Mit Hilfe eines Thermogenerators lässt sich sowohl Energie auffangen, als auch in Umkehrung eine Kühlung hervorrufen. Dafür ist keine chemische Reaktion notwendig. Da es keine bewegten Teile gibt, ist der Vorgang geräuschlos und die Teile verschleißen nicht. Beim Abwärmerecycling wird Primärenergie völlig ohne CO2-Emission eingespart. Anwendbar ist der thermoelektrische Effekt in verschiedenen Größenordnungen von Makro bis Mikro. Unter Thermoelektrizität versteht man die gegenseitige Beeinflussung von Temperatur und Elektrizität und ihre Umsetzung ineinander. Der Seebeck-Effekt, der Peltier-Effekt und der Thomson-Effekt beschreiben jeweils eine umkehrbare Wechselwirkung zwischen den beiden physikalischen Größen. Der Seebeck-Effekt basiert auf der Erkenntnis, dass eine Spannung zwischen zwei Punkten an einem elektrischen Leiter entsteht, wenn diese unterschiedliche Temperaturen aufweisen. Thermoelektrische Wandler machen sich diesen Effekt zunutze und wandeln Wärmeenergie in Strom um. So kann Strom direkt erzeugt werden ohne Umweg über Turbinen oder andere zusätzliche Geräte. Die einfachste Möglichkeit der Nutzung eines Thermoelements ist die Temperaturmessung. Beim Peltier-Effekt liegen umgekehrte Verhältnisse vor. Hier bewirkt ein äußerer Stromfluss eine Änderung des Wärmetransports. Mit geeigneten Materialien gelingt es in Peltier-Elementen mit elektrischem Strom beispielsweise zur Kühlung Temperaturdifferenzen zu erzeugen oder umgekehrt aus Temperaturdifferenzen elektrischen Strom zu gewinnen. –– MEDIENKONTAKTE: Pressebüro Lies • Gr. Gosenstraße 36 • 06114 Halle (Saale) • Tel. (0345) 23 10 50 Fax: (0345) 23 10 57 • E-Mail: [email protected] • www.pressebuero-lies.de Innovationsforum Thermoelektrik PRESSEINFORMATION angaris GmbH • Heinrich-Damerow-Str. 1 • 06120 Halle (Saale) • Tel. (0345) 27 99 64 50 • Fax: (0345) 27 99 64 51 E-Mail: [email protected] • www.angaris.de 14. Februar 2008 angaris: Innovation aus Halle Begonnen hat alles in einer Garage auf dem Weinberg Campus in Halle. Bernd Engers und Jens Schultz gründeten ihr Unternehmen angaris, das sich der Mikrosystemtechnik widmet. Seit mehr als vier Jahren liegt ein Fokus auf der Thermoelektrik. Das Team entwickelte bereits innovative Dünnschichttechnologien (Magnetron-Sputtern) zur Deposition thermo-elektrisch hoch-effektiver Halbleiterwerkstoffe auf eine Substratfolie. Allein dazu konnten zwei Erfindungen zum Patent angemeldet werden. Nationale Kooperation zur Thermoelektrik pflegt angaris mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Köln. Zur Zeit laufen außerdem konkrete Kooperationsgespräche mit dem Interdisziplinären Zentrum für Materialwissenschaften und dem Institut für Informatik der Universität Halle-Wittenberg sowie mit dem Institut für Mikro- und Sensorsysteme der Universität Magdeburg. Eine Referenz für qualifizierte Kompetenz ist auch das Fraunhofer Institut für Keramische Technologien und Systeme in Dresden, für das eine Auftragsstudie zur Thermoelektrik mit industriellem Applikationsbezug angefertigt wurde. Durch die kontinuierliche Vergabe und Betreuung von Praktikumarbeiten an regionale und internationale Hochschulen beteiligt sich angaris auch an der gezielten Förderung des wissenschaftlich-technischen Nachwuchses. Mit diesem Innovationsforum will angaris Halle zu einem renommierten Standort in Sachen Thermoelektrik ausbauen. –– MEDIENKONTAKTE: Pressebüro Lies • Gr. Gosenstraße 36 • 06114 Halle (Saale) • Tel. (0345) 23 10 50 Fax: (0345) 23 10 57 • E-Mail: [email protected] • www.pressebuero-lies.de
